1、毕业论文文献综述环境工程城市内河就地截污装置研究摘要通过介绍治理城市河道污染的技术方法，包括人工湿地、人工浮岛、截污、河道曝气、人工水草、水体养殖以及它们各自的原理、优点及其缺陷；将各种技术方法的优势相互结合，来实现城市内河河道截污，预期可以达到理想的效果。关键词人工湿地、人工浮岛、截污、河道曝气、人工水草1前言城市河道污染是我国大部分城市普遍面临的重大环境与公共卫生问题之一。造成城市河道污染的原因众多，主要因素是（1）城市排污管网不健全，导致大量生活污水未经处理便直接排入河道；（2）城市降水形成的地面迳流裹挟大量面源污染物排入河道。这就要求我们从另辟蹊径，从源头上控制污染物排入河道即截污是控
2、制河道污染、改善河道水质的关键。实现河道环境综合整治、控制河道污染的方法大致包括清淤、截污、驳岸、曝气等工程措施，以及人工水草、人工浮岛、水体养殖等生态修复措施【。】。2研究城市内河污染技术的目的近年来，我国随着人民生活水平的提高以及城市化进程的加快，城市内河河道污染越来越严重，城市中几乎所有的河道都有或多或少的污染，好多河道都有发黑发臭的现象。另一方面，人们对生存环境的越来越重视，对城市环境的美观提出了更高的要求。鉴于此，提出研究治理城市内河污染技术，更是有着其不可忽视的现实意义。3国内外城市内河截污研究状况城市内河截污技术有截污、曝气等工程措施，以及人工湿地、人工浮岛、人工水草等生态修复措
3、施。各种河道截污技术的研究历史各不相同。人工湿地真正用于污水净化的研究始于20世纪70年代末1。目前,在美国密执安州的莫斯凯岗MUSKEGON,已建成处理废水量达13104M3/D的大型废水土地处理场。在澳大利亚墨尔本市的威利比WORRIBEE废水处理历史悠久4。中国对人工湿地的研究开始较晚,在“七五”期间才开始了对人工湿地的研究工作。继1989年于北京昌平县建成第一个人工湿地处理系统之后,1990年于深圳白泥坑等地又建成了湿地处理系统示范工程,其出水达到了二级处理水平。随着人工湿地技术的改进和发展,人工湿地的应用范围越来越广泛,在城市污水处理方面已经有了较多的应用实例,且普遍运行较好2。国外
4、利用该技术治理污染河流的成功例子有德国SAAR河纯氧曝气，1998年夏天，德国利用纯氧曝气船对SAAR河进行曝气，以提高水体中的溶解氧含量；国内1999年重庆市在被严重污染的桃花溪内采用了人工充氧，运行一星期后河道水质有了明显的改善并消除了臭气【3】。最早研究浮岛技术的学者是美国生态学家GURNEY,他以研究加拿大雁获得“雁爸爸”称号而著名，在他之后,TRIVEDY1978,SASSER1995,HALLER1996等人也对人工浮岛进行了相关研究；在国内,宋祥甫等人在1991年开展了人工浮床的研究与应用工作,他们先后在杭州、上海、无锡、北京等城市进行生态浮床治理城区污染河道实验5。现在提出的新
5、型人工浮岛是通过两种渗透性能填料的填充6。从2O世纪五六十年代起，英、德、美等发达国家就开始考虑解决日益严重的河道污染问题。英国的THAMES，德国的RUHR与SAAR，澳大利亚的SWAN和美国的HOMEWOOD等河流就先后利用河道曝气技术改善河流的水质。近年来在我国一些大中城市已经进行了一定规模的河道人工曝气复氧试验，如北京的清河环境改善工程、上海的苏州河河道曝气复氧工程、上澳塘和新泾港的曝气工程试验、重庆的桃花溪曝气措施等。关于人工水草的国内外研究资料比较少，但是在近年来在国内外的研究和应用正日益增多9。4治理城市内河污染技术方法近年来，治理城市内河污染技术方法的研究相当活跃，各种方法的研
6、究都是为了更客观、更准确地反映水体水质的实际情况。主要方法有人工湿地、人工浮岛、河道曝气、截污、人工水草、水体养殖等方法。本文着重介绍前面5种方法。41人工湿地人工湿地系统作为一种兼有水体修复、园林绿地和景观效果的水处理设施，具有较高的应用价值。人工湿地真正用于污水净化的研究始于20世纪70年代末，它适合于水量小、水质变化不大、管理水平不高、用地充足的城镇污水处理1。人工湿地污水处理系统是一种集环境效益、经济效益及社会效益于一体的污水处理方式，具有建造成本低、运行成本低、出水水质好、操作简单等优点10。污水进入湿地处理单元芦苇湿地系统，生活污水在周围筑有坝梗的芦苇湿地中，通过对配水闸门的调节，
7、使其保持一定的深度，经过一定时间的培养，在每个单元内形成了一个相对独立的简单的生态系统。污水经过土壤渗漏，植物吸收，通过物理、化学、物理化学及生物反应使污水得以净化，其作用机理为异养菌有机质DOCO2NH3H2O10。复合人工湿地技术比传统单一的人工湿地技术有更高效的污染物去除性能,其中以复合垂直流人工湿地更为突出7。而且人工湿地的植物选择范围日趋广泛8。42人工浮岛人工浮岛是一种长有水生植物或陆生植物、可为野生生物提供生境的飘浮岛,主要由浮岛基质、植物和固定系统组成11。相比于传统的人工湿地，人工浮岛将植物种植于浮垫上,因而植物的生长不受水域类型和水底地形等条件的限制,人工浮岛具有更高的营养
8、物质和其他元素的同化吸收效率11。在水体中设置人工浮岛,浮岛上的植物根系能够吸附和吸收水中的氮、磷等物质,贮存在植物细胞中,可以降低水体化学需氧量COD、总氮TN、总磷TP及重金属含量。人工浮岛可用于以下地点的生态恢复（1）具有大水位波动及陡岸深水环境的水域；（2）具有猛浪、高浊度和富营养化状况的湖区；（3）有景观功能需求的池塘和湿地水域5。43河道曝气目前我国七大江河流域都已经受到不同程度的污染,特别是在全国138个城市河段中,流经繁华区域的绝大部分也受到不同程度的污染12。从2O世纪五六十年代起，英、德、美等发达国家就开始考虑解决日益严重的河道污染问题。其中，河道曝气技术作为一种投资少、见
9、效快的河流污染治理技术，在很多国家被优先采用15。河道曝气技术是充分利用天然河道和河道已有建筑就地处理污水的一种方法。该法综合了曝气氧化塘和氧化沟的原理，结合推流和完全混合这两种流态的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力；同时也有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝，是一种有效的河流水质净化方法。河道曝气技术具有占地面积小、设备投资少、运行简单、处理水量大等优点，且无二次污染，其费用仅为达到同样处理效果的污水处理厂投资的14以下；作为一种投资少、见效快的河流污染治理技术，在很多国家被优先采用11。国内外的实际运行经验表明，在河道中进行充氧不但能改善水体黑臭状况，而且能使上层底泥中还原性物质得到氧化或
10、降解。曝气在河底沉积物表层形成了一个以兼性菌为主的环境，并使沉积物表层具备了好氧菌群生长刺激的潜能，从而能够在较短的时间内降低水体中有机污染物，提高水体溶解氧的浓度，增强水体的自净作用，改善水环境。人工曝气在黑臭河流水体的净化过程中起着非常重要的作用13。44截污河流的污染一般包括工业污染、生活污染污染、受上游水质影响和底泥污染物释放污染等污染源。这些污染物或者通过管道直接排到河道中或者通过雨水管道形成雨污合流排放到河流中。河道截污的关键是如何根据污染物量的多少合理地设计排污管直径的大小、材料以及泵站能力的大小,并将这些污染源产生的污染物集中起来并且送到污水处理厂中进14。河道截污一方面要靠新
11、的材料、新的施工工艺,同时还要依靠排污管网的合理规划、截污设备的合理设置。河道截污需要铺设合理管道。截污管渠需要及时清理,污水管渠过流要受限。截污处理的污水量大，只要还对河道截污在整体规划中设计引进了新的方法,对截污在景观保护、防洪方面也提出了一些建设性的意见，是有其应用的价值。45人工水草浮床技术作为改善富营养化水体水质的有效方法之一，因具有造价低廉、运行简便、改善景观环境等优点，在国内外的研究和应用正日益增多9。作为传统的浮床植物，美人蕉对水体中的污染物具有良好的去除效果，但美人蕉不耐寒，制约了生物浮床技术的推广应用。首次引种了冬季半绿植物黄菖蒲和四季常绿植物西伯利亚鸢尾作为生物浮床植物，
12、同时组合了新型的人工水草，以此解决生物浮床的越冬问题使生物浮床水质改善能得到推广应用。人工水草采用维纶醛化丝为材料，维纶丝采用平行排列方式，提高利用效率。实验表明，黄菖蒲等3种浮床植物及人工水草对微污染水体水质的净化起到了明显的效果9。用人工水草来处理城市内河污染需要和其他生物浮床植物相结合才能到达比较好的效果。5各种方法的比较以上介绍的5种治理城市河道污染方法各有各的优点，但都有其不足的一面。人工湿地处理污水量大，耗能少，无需管理，但有较大地域局限，去污能力有限，应用有限。相比于传统的人工湿地，人工浮岛植物种类多，去污能力更强。相比于截污，人工浮岛简便易行，耗资少，工程量小，又有良好的景观，
13、但容易受到外来物种侵害。河道曝气技术具有占地面积小、设备投资少、运行简单、处理水量大、见效快等优点，在很多国家被优先采用，将曝气方法与生态净化系统、生物修复技术结合可更有效地实现净化水质，恢复河道水生态。截污能从污染源上清除污水中的杂质，河道中铺设排污管道,但勘查发现该河段驳岸全部为条石干砌,河边足够大的空间作为截污的工程用地14。人工水草适用于一年四季，虽然去污能力不强，但与其他浮床植物相结合，可以达到预期要求，而且要有浮床作为载体才能发挥人工水草的作用。这5种方法将各自优点互补，是可以研究出更加完善的污水生物处理技术。6结语随着科技的进步以及新理论的创立，治理城市内河污染技术方法也会有更进
14、一步的发展。不同城市内河要根据河道实际情况可以选择合适的城市内河截污技术。从本文来讲，人工浮岛结合良好的基质来进行城市内河截污，是可以达到预期的效果的。而且它具有操作简单，投入少，去污能力理想，是一个以后具有广阔发展和应用前景的生态修复技术。参考文献1邱沪生,欧阳郑凯。人工湿地对污水的除磷效果研究J安徽农学通报,2010,1631241272崔桂阳,任珺,陶玲生活污水的人工湿地修复研究进展J能源与环境,2010,173763刘晓海,高云涛,陈建国,张军莉人工曝气技术在河道污染治理中的应用J云I南环境科学,2006,25（1）44464陆继来,赵璇,王惠中,夏明芳，丁丽丽，任洪强，王琳人工湿地在
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